Внимание! С 17 по 30 января в связи с отпуском наш телефон будет недоступен, возможны задержки в ответах на письма, отправки посылок 1 раз в неделю.
полосочка Логотип РадиоДВ

Радиолюбительские конструкции
и продажа радиоаппаратуры










"Самодельный" усилитель на 1200 МГц

Как обычно, сперва предыстория. Решил я как-то заиметь усилитель на свой самый любимый УКВ диапазон 1200 МГц. Но отдавать 16-20 тысяч рублей за готовые усилители (например, фирм Tokyo Hy-Power, PROCO и др.) мне было жалко. И действительно, вещь, которая нужна 1-2 раза в год на соревнованиях типа Полевой День, как-то не сочетается с суммой в $700.

И решил я, значит, сделать усилитель сам. Но слово "сам" не означает "полностью сам с 0", а на готовых модулях Mitsubishi RA18H1213G. Можно было, конечно, полностью собрать с "0" на транзисторах или лампах, но сейчас на дворе не 1980-й год, в конце концов!

Самодельщики, не обижайтесь! Я сам самодельщик, далал своими руками всё - от первого детекторного приёмника в 1985 году и до микропроцессорных блоков управления и синтезаторов частоты в последнее время. Но делать то, что можно без труда недорого купить - считаю довольно большой глупостью и зазряшней потерей драгоценного времени, которого довольно мало и которое можно потратить с большей пользой.

Мне кажется, что в настоящее время самое оптимальное соотношение результата к затратам получается при изготовлении усилителя на 1200 МГц путём использования уже чего-то готового.

И вот, с целью переделки на 1200 МГц на японском аукционе в своё время был куплен усилитель S-50 за 2000 рублей.

Привожу здесь фото полностью законченного усилителя:


Как уже было сказано ранее и как видно по фото, за основу был взят усилитель модели S-50 неизвестной японской фирмы на 900 МГц (так называемый диапазон Personal Radio - а-ля 27 МГц в японском варианте с 5 ваттными радиостанциями и 5-значным персональным вызывным кодом). Усилитель S-50 имел в своём составе 3-каскадный усилитель мощности 5 -> 50W на 3-х мощных транзисторах, а также усилитель приёма на 1 транзисторе, который опытные люди идентифицировали как MGF-1301.

Вот фото 3-каскадного УМ на 3-х транзисторах, который там стоял ранее:

Эту плату 3-каскадного усилителя мощности 900 МГц я аккуратно вынул из корпуса, а усилитель приёма без особого труда перестроил с 900 на 1200 МГц путём отпайки конденсатора по входу. В принципе, усилитель приёма - вещь довольно безполезная в случае установки его непосредственно у трансивера. Вот если бы на крыше, поближе к антенне... Но раз есть - пусть будет, хотя бы для компенсации потерь в соединительных кабелях и релюшках усилителя.

Кстати, реле OMRON GY-154P, установленные в коммутационно-приёмной части S-50, хоть и рассчитано работать на частотах 900 МГц максимум, обладают на частоте 1295 МГц приемлемыми с моей точки зрения характеристиками: измеренный КСВ получился 1.6. Возможно, здесь лучше подошли бы реле OMRON G6Y или G6Z, с рабочими частотами до 2-2.5 ГГц, но мне было просто лениво их перепаивать. Возможно, в будущем попробую. Сами реле G6Z у меня есть, 2 штуки.

За базовую схему усилителя 1200 МГц был взят усилитель конструкции 7L1WQG на двух модулях RA18H1213G, см. приложения 1 и 2.

Печатная плата усилителя 1200 МГц была куплена на японском аукционе за 2000 рублей. Она там и сейчас продаётся, см. приложение 7. Можно, конечно, было попробовать сделать её самому, но мне показалось, что как-то трудно будет сделать двухстороннюю плату с металлизацией проходных отверстий в домашних условиях.

Сами модули RA18H1213G-101 в количестве 2 штук были куплены в фирме Платан, от работы с которой остались приятные впечатления. Модули вышли в конечном счёте по 2050 руб. за штуку вместе с почтовыми расходами. Тут мне хочется осветить вопрос, чем же всё-таки отличаются модули RA18H1213G "просто" от RA18H1213G-101? На вопрос этот не было однозначного ответа на момент изготовления этого усилителя. Модули RA18H1213G "просто" были существенно дороже, чем RA18H1213G-101. Сами продавцы обычно неясно отнекивались, что это типа чтобы различать новые и старые партии товара. Опытным путём выяснено, что модули RA18H1213G-101 выходят на рабочий режим при напряжении на затворах транзисторов около 4-4.2 вольта, а RA18H1213G "просто" - при 5 вольтах, судя по информации из интернета. Об этом так же говорит и разводка печатной платы усилителя 7L1WQG. Сам же я модули RA18H1213G "просто" не щупал, поэтому если я не прав - поправьте меня.

Если подать модулю RA18H1213G-101 напряжение на затворы 5 вольт, то он перейдёт в режим Super A - ток покоя каждого модуля будет около 7-8 ампер!

В общем, считаем основные затраты на этот усилитель: 2000р.(за S-50) + 2000р.(за печатную плату) + 4100р.(за 2 модуля RA18H1213G) = 8100 рублей. По-моему, приемлемо :)

Справедливости ради надо сюда прибавить вентилятор с красивой решёточкой (300 р.) и шнур питания 1.5 метра (90 р.), но это, в принципе, мелочи.

Про шнур питания хочу сказать особо - изначально с завода этот шнур стоял сечением 2.5 кв. мм., что было явно недостаточно: на длине 2 м. падало 1.4 вольта при токе 20 а. Это же целых 10%! Я счёл это неприемлемым и поменял на 1.5 метра сечением 4 кв. мм. Теперь на потери в 0.6 вольта при токе 20 а. можно просто не обращать внимания :)

Как я уже писал выше, модули RA18H1213G-101 заточены под напряжение смещения 4-4.2 вольта, а дизайн печатной платы 7L1WQG - под модули RA18H1213G, которые работают при смещении 5 вольт. Напряжение 5 вольт берётся там с интегральных стабилизаторов напряжения на 5 вольт, изначально установленных на плате. Для того, чтобы снизить напряжение с 5 до 4 вольт, мне пришлось установить обычные подстроечные резисторы на 500 Ом (хорошо видно на 7-м по счёту фото). Дизайн печатной платы с лёгкостью позволил это сделать. Но даже ток покоя в пару-тройку ампер высоковат для Полевого Дня, да и дома такая "печка" тоже не нужна. Поэтому напряжение 12-13 вольт на 5-вольтовые стабилизаторы подаётся в момент передачи через транзисторный ключ на P-N-P транзисторе 2SB1367 (предпоследнее фото).

Узел плавного управления скоростью вращения вентилятора сделал на имевшемся в усилителе регуляторе мощности, состоящим из переменного резистора на передней панели и составном транзисторе 2SD1590 (последнее фото). С моей точки зрения, гораздо удобнее иметь плавную регулировку оборотов вентилятора, чем включать его только в момент передачи, как сделано в большинстве трансиверов или делать крутящимся постоянно.

3 имеющихся в усилителе светодиода использовал для индикации включения усилителя мощности (зелёный), усилителя приёма (жёлтый) и индикации перехода на передачу (красный).

Пару слов о дизайне 7L1WQG. На 9-м по счёту фото виден подстроечный конденсатор на несколько пикофарад для точной подстройки входа каждого модуля.

На 8-м по счёту фото виден конденсатор на 1 пф, подключенный к выходу усилителя. Нужен для получения максимальной мощности на заданной частоте. Рекомендуемая ёмкость - 0.5...2 пф.

Характеристики получившегося усилителя 1200 МГц:
Номинальный диапазон рабочих частот Входная мощность, не более Выходная мощность, не менее Номинальное напряжение питания Потребляемый ток Встроенный усилитель приёма
1240-1300 МГц 0.6 вт 60 вт 13.8 в 18-22 а Есть. Транзистор MGF-1301, примерно 15 Дб

Ну и в заключение я Вас немного позапугиваю для Вашей же пользы, дорогие мои читатели :)

Представим, что Вы собрали такой усилитель и получили мощность около 60 ватт на 1.2 ГГц. Замечательно!

Представим теперь, что Вы используете антенну типа Яги со средним для частоты 1200 МГц к-том усиления 18 Дби (это где-то 60 раз по мощности).

Представим, что потери в коротком куске хорошего кабеля от усилителя до антенны равны 0.

А теперь прикинем эффективную излучаемую мощность: 60 ватт * 60 раз = 3600 ватт. 3.6 киловатта! Это больше, чем у микроволновки!

Для остроты ощущений я немного изменю условия: пусть у нас усилитель имеет внутри не 2, а 4 модуля RA18H1213G, это 120 ватт на выходе. И пусть антенна у нас - это стек 4*48 элементов. 26 децибелл усиления! Это в 1500 раз по мощности. 120 * 1500 = 180 киловатт! Цифра просто чудовищная!

ПОЭТОМУ НИКОГДА НЕ СТОЙТЕ В НАПРАВЛЕНИИ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕНН СВЧ ДИАПАЗОНОВ! И КАТЕГОРИЧЕСКИ ИЗБЕГАЙТЕ НАПРАВЛЯТЬ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЕ СЕБЕ В ГЛАЗА - МОЖЕТЕ ОСЛЕПНУТЬ!

Приложения

1) Усилитель конструкции 7L1WQG (для просмотра может потребоваться дополнительный языковой пакет с языками юго-восточной Азии)

2) Усилитель конструкции 7L1WQG, ещё несколько вариантов (для просмотра может потребоваться дополнительный языковой пакет с языками юго-восточной Азии)

3) Реле OMRON G5Y-154P

4) Реле OMRON G6W

5) Реле OMRON G6Y

6) Реле OMRON G6Z

7) Плата усилителя на 2-х RA18H1213G

8) Даташит на модуль RA18H1213G

9) Сканы листиков, которые шли в комплекте с печатной платкой дизайна 7L1WQG


Вадим, UAØLTB
г.Владивосток
17.04.2011г.